Kann ein Sonnenstrahl so stark werden wie ein Laserstrahl wenn es die optimalen Bedinungen dafür gibt und die optimale Stelle ?

Tommentator  02.08.2023, 19:58

Wie meinst du das? Durch normales Sonnenlicht ? Oder durch Optik auf Brennpunkt konzentriert?

poppedelfoppe 
Beitragsersteller
 02.08.2023, 20:00

durch normalen Sonnenlicht

5 Antworten

Vom Beitragsersteller als hilfreich ausgezeichnet

Wenn ich dich richtig verstehe, dann nein.

Das Sonnenlicht ist weder kohärent, noch fokusiert, wegen der Dispersion durch die Atmosphäre und den Sonnenspektrum.

Die Max. Solarenergie ist ca. 1400W/m2, die s.g. Solarkonstante, was also eine Leistungsdichte von nur 0,0014 W/mm2 ist.

Nach meiner Recherche:
Industrie cw-LASER sollen bei deren Leistungsdichten beim Laserschweißen (mit Schweißpunkt-Durchmessern <= 0,1 mm) bis ca.30 mm durchtrennen und dabei Durchschnittsleistung der LASER bis 10 kW haben.

D.h. z.B. LASER mit nur 10 W mittlerer Leistung

Spot-Fläche: 0,1^2*3,14mm=0,0314 mm^2 ~ 0,03 mm^2

10 W/0,03 -> ~333 W/mm^2. Das zwar nur immer mikrosekundenlang, aber eben sehr häufig pro Sekunde zum Schneiden.

Falls meine Überlegungen stimmen, wäre das ca. 333 W/0,0014 W=~200.000 mal stärker als die Leistungsdichte der Sonneeinstrahlung.
Und es soll 1000x stärkere Industrie-LASER geben.

Woher ich das weiß:Recherche

Ein Laserstrahl kann schwach sein , CD-Leser, oder etwas stärker , z.B. Schweissgeräte, oder noch etwas stärker z.B. Laserkanone.

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung

Theoretisch ja, praktisch nein.

Da müssten die Photonen rein zufällig im richtigen Moment exakt Synchron sein.

Aber selbst dann trennt das nichts ab vermutlich, denn die Energie verteilt sich auf eine zu breite Fläche.

Zum Vergleich hilft evtl.:

https://what-if.xkcd.com/13/

man kann schon mit einem Linsen und Spiegelsystem die Lichtenergie der Sonne so auf einen Punkt fokussieren, dass einen sehr hohe Energiedichte erreicht wird.

Man kann damit bestimmt auch Metalle verflüssigen. Praktische Nutzung dürfte aber kaum möglich sein. Wer will denn mit seinen Aufgaben warten, bis die Sonne scheint?

Laser hat einen Vorteil, der wird erregt und er erzeugt die gewünschte Energie.
Dadurch, dass sein Licht nur aus einer Frequenz (je nach Laser-Typ von ... rot ....blau ...) besteht, kann das auch gezielt benutzt werden.

Sonnenstrahlen des sichtbaren Lichts unterscheiden sich grundsätzlich von sichtbarem Laserlicht. Ein Laserstrahl ist prinzipiell kohärent und keine Mischung verschiedener Wellenlängen.